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配位个体VP、BP与LP计算是一个迷惑人的问题,在基础化学教学中也存在一定的误区[1].
价层电子对互斥理论
价层电子对互斥理论是1957年由R J Gillespie 和R S Nyholm提出的关于AXnEm型分子的几何构型的理
论[2].
1.1 键对电子对数(BP)
价层电子对理论中的BP称成键电子对数,简称键对. BP的计算参见如下式(1).
BP=n+m (1)
键对BP是指中心原子与配位原子之间形成共价键的数目, 需明确键对电子分别由中心原子与配位原子提供.
1.2 孤对电子对数(LP)
价层电子对理论中的LP称孤电子对数,简称孤对. LP的计算参见如下式(2).
LP=1/2[中心原子价电子总数-配位原子所提供的单电子总数] (2)
1.3 价层电子对数(VP)
VP称价层电子对数,VP的计算参见如下式(3).
VP=BP+LP (3)
由上可知:价层电子对理论中BP是由中心原子与配位原子共同提供, 成键过程不涉及中心原子d空轨道杂化.
2. 配合物的价键理论
配合物价键理论是1931年美国人L Pauling提出的关于配位个体中形成体与配位体之间配位键形成的理
论,它是杂化轨道理论在配位键形成过程的具体应用.
配合物价键理论认为:配位键形成过程,形成体提供空轨道,配位原子提供孤电子对;并且形成体提供的
空轨道在配位键形成之前,必须杂化.
需明确,中心离子(或原子)的价电子并不参与配位键的形成.
3. 价层电子对理论的应用误区
[例.]计算配离子[FeF6]3-的BP、LP及VP,并指出其空间构型.
析:本题是关于配合物化学键理论的典型题目,与价层电子对互斥理论无关.
解:中心离子Fe3+的价电子构型为3d5;F-属于弱场配位体,不改变Fe3+的3d电子的排布方式;此时3d亚
层无空轨道,不可能参与后期杂化及配位键的形成.
[FeF6]3-形成时,中心离子Fe3+采用sp3d2杂化,接受6个F-提供的6对孤对电子,形成6个完全相同的σ配
位键,形成外轨型配离子, 空间构型为正八面体.
[FeF6]3-形成过程,BP、LP及VP无实际意义.
4. 结论
价层电子对互斥理论与配合物价键理论无关.
参考文献
[1]天津大学无机化学教研室编. 无机化学(第五版).北京:高等教育出版社, 2018,6:151.
[2]余高奇.多重键与价层电子对互斥理论. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.科学网博客,2021,7.
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